[发明专利]发电装置的异常检测装置有效
| 申请号: | 201810013988.3 | 申请日: | 2018-01-08 |
| 公开(公告)号: | CN108287299B | 公开(公告)日: | 2020-01-24 |
| 发明(设计)人: | 杉本和大 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
| 主分类号: | G01R31/26 | 分类号: | G01R31/26 |
| 代理公司: | 11247 北京市中咨律师事务所 | 代理人: | 李智;段承恩 |
| 地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 发电装置 推定 热电转换元件 异常检测装置 热电转换模块 半导体单晶 检测 异常检测 带隙能 本征半导体 电装置 温度差 发电 | ||
1.一种发电装置的异常检测装置,进行对如下发电装置的异常检测,
该发电装置具备:
热电转换模块,该热电转换模块配置于发热设备的排热所传导的部位,具备至少一个半导体单晶作为热电转换元件,所述半导体单晶具有n型半导体部、p型半导体部和位于它们之间的本征半导体部,构成为所述本征半导体部的带隙能比所述n型半导体部及所述p型半导体部的各自的带隙能低;以及
负载设备,该负载设备在与所述热电转换模块之间构成电气电路,
所述异常检测装置的特征在于,
所述异常检测装置将所述至少一个热电转换元件中的至少一个作为判定对象并以元件为单位进行所述异常检测,或者将所述热电转换模块整体作为判定对象并以模块为单位进行所述异常检测,
所述异常检测装置具备:
温度取得单元,该温度取得单元针对成为所述异常检测的对象的1个或者多个热电转换元件,检测或者推定n型端部温度、p型端部温度和本征部温度,所述n型端部温度是所述n型半导体部中的与所述本征半导体部相反侧的端部的温度,所述p型端部温度是所述p型半导体部中的与所述本征半导体部相反侧的端部的温度,所述本征部温度是所述本征半导体部的温度;
推定输出算出单元,该推定输出算出单元基于由所述温度取得单元检测或者推定出的所述n型端部温度、所述p型端部温度和所述本征部温度,以所述元件为单位或者以所述模块为单位算出推定起电压和基于该推定起电压的推定发电功率中的至少一方;
实际输出检测单元,该实际输出检测单元以所述元件为单位或者以所述模块为单位检测实际起电压和实际发电功率中的至少一方;以及
异常检测单元,该异常检测单元以所述元件为单位或者以所述模块为单位,实施第1判定和第2判定中的至少一方,在所述第1判定和所述第2判定中的至少一方成立的情况下,检测出所述发电装置的异常,所述第1判定是所述实际起电压相对于所述推定起电压的偏离的程度是否为第1预定值以上的判定,所述第2判定是所述实际发电功率相对于所述推定发电功率的偏离的程度是否为第2预定值以上的判定。
2.根据权利要求1所述的发电装置的异常检测装置,其特征在于,
所述热电转换模块设置在传导所述发热设备的排热的供热体的表面,
所述至少一个热电转换元件包括在所述供热体的所述表面排成一列地设置的1组热电转换元件,
所述温度取得单元包括多个温度传感器,该多个温度传感器的数量比所述1组热电转换元件的所述n型端部温度、所述p型端部温度和所述本征部温度的合计数少,以在与所述一列平行的方向上排列的方式隔开间隔地安装于所述供热体,
所述温度取得单元根据基于所述多个温度传感器的检测值的所述1组热电转换元件的温度分布,推定所述1组热电转换元件的各自的所述n型端部温度、所述p型端部温度和所述本征部温度。
3.根据权利要求1所述的发电装置的异常检测装置,其特征在于,
所述发热设备的排热所传导的所述部位是回收了所述发热设备的排热的排热回收流体所流动的流路,
所述热电转换模块包括流路形成部件,该流路形成部件将所述流路划分成供所述排热回收流体并行流动的多个单位流路,
所述流路形成部件具有比所述热电转换模块所具备的所述至少一个热电转换元件的热传导率低的热传导率,
关于所述热电转换模块所具备的所述至少一个热电转换元件,将以在与所述多个单位流路的延伸方向垂直的方向上排列并且跨过所述多个单位流路的方式设置的多个热电转换元件作为1组,包括多组热电转换元件,
所述多组热电转换元件的每一个,在所述本征半导体部的表面暴露于所述排热回收流体的同时,由所述流路形成部件覆盖,
所述温度取得单元包括:
在所述多个单位流路的每一个中检测位于各个所述单位流路内的多个热电转换元件的一部分热电转换元件的所述本征半导体部的温度的多个本征部温度传感器;以及
设置于所述流路形成部件的1个或者多个端部温度传感器,
所述温度取得单元基于所述多个本征部温度传感器的检测值,针对每个所述单位流路,检测或者推定所述多组热电转换元件的各自的所述本征部温度,
所述温度取得单元基于所述1个或者多个端部温度传感器的检测值,检测或者推定所述多组热电转换元件的各自的所述n型端部温度以及所述p型端部温度。
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